Это ранние выпуски микросхем 1КТ011А-1КТ011В (101КТ1А-101КТ1В). Собственно, это самая первая зеленоградская интегральная микросхема разработки НИИМЭ "Микрон"; тема "Иртыш". Название расшифровывается как "Интегральный Прерыватель, Первый".
Этот прерыватель предназначен для работы в ключевом режиме в модуляторах и демодуляторах малых сигналов, применяемых при построении прецизионных усилителей постоянного тока. Выполненный в одном кристалле интегральный прерыватель обладает высокой идентичностью характеристик отдельных транзисторов и обеспечивает почти полную компенсацию остаточных параметров.
Серийное производство было организовано на том же "Микроне" и рижском РНИИМП.
"ИС "Иртыш" разрабатывалась в рамках НИР "Иртыш" (1965-1966 гг.) и ОКР "Иртыш-1" (1966-1967 гг.) с общим названием "Разработка технологии изготовления кремниевого интегрального прерывателя". Руководителем обеих тем ... был Е.Дробышев - до середины 1966 года главный технолог, а затем начальник отдела. ... Но разработкой ИС как прибора руководил А.Голубев."
В маркировке микросхемы 1970 года интересный момент - похоже, что в конце обозначения стояла буква К (как в 1ЛБ211АК), но потом она была закрашена.
(фото с форума Радиокартинки) |
(фото с форума Радиокартинки) |
Интегральный прерыватель ИП-1 изготовляется по эпитаксиально-планарной технологии.
Специфичные для интегральных прерывателей требования низкого сопротивления тела коллектора, высоких и стабильных коэффициентов передачи тока для нормального и инверсного включений и малых токов утечки эмиттера достигаются использованием в качестве исходного материала эпитаксиальных структур 10 КЭФ 1,0/200 КЭС 0,01, состоящих из низкоомной кремниевой подложки и эпитаксиального слоя кремния того же типа проводимости, но с более высоким удельным сопротивлением, а также соответствующим выбором режимов технологических операций.
Выбор сурьмы в качестве легирующей примеси подложки, из-за малого значения ее коэффициента диффузии, во-первых, улучшает воспроизводимость результатов при получении диффузионного профиля прибора и, во-вторых, позволяет уменьшить толщину наращиваемой высокоомной пленки n-типа и тем самым снизить величину сопротивления тела коллектора. Идентичность значений коэффициентов усиления транзисторных структур обеспечивается тем, что обе транзисторные структуры изготовлены на кристалле в непосредственной близости друг от друга, где однородность материала приближается к идеальной. Воспроизводимость параметров достигается жестким контролем диффузионных процессов и процессов, связанных с очисткой и стабилизацией поверхности.
Вакуумный метод диффузии базовой примеси и двухстадийная эмиттерная диффузия из жидкого источника PCl3, а также низкотемпературное термическое окисление дают возможность получать требуемый диффузионный профиль с высокой точностью воспроизведения и стабильное состояние поверхности.
Для снижения токов утечки в технологический процесс вводится дополнительная стабилизация поверхности путем нанесения на поверхность окисленной пластины с готовыми структурами монослоя титана с последующим низкотемпературным вжиганием, а также длительная низкотемпературная стабилизация поверхности в среде сухого кислорода. Высокая надежность металлизированных токоведущих дорожек достигается за счет нанесения перед напылением алюминия подслоя ванадия. Этим обеспечивается высокая адгезия металлов к крамнию и окислу.
Крепление кристалла к корпусу в интегральном прерывателе ИП-1 производится путем пайки эвтектикой золото—кремний, при этом получают идеальные условия теплоотвода и механической прочности. Слой эвтектики создается заранее гальваническим нанесением золота на обратную сторону пластины и вжиганием его в кремний, так что после скрайбирования каждый кристалл имеет на обратной стороне слой эвтектического припоя. Скрайбирование ведется непосредственно по кремнию, для чего на фотошаблонах предусмотрено вскрытие полосок на поверхности пластины в местах перемещения резца. Это исключает образование перенапряжений в маскирующем слое SiO2 и возникновение нежелательных поверхностных эффектов.
Для сравнения тут же приведены аналогичные зависимости для прерывателей на дискретных транзисторах. Можно видеть, что интегральный вариант обеспечивает на порядок лучшие параметры, чем кремниевые транзисторы, и на полтора порядка - чем германиевые.
Источники:
1. А.П. Голубев, Е.П. Дробышев,
А.Г. Кудряшов. Интегральный прерыватель ИП-1. - "Электронная техника". Серия VI Микроэлектроника. Выпуск 3. 1969.
2. Б.А. Калинчук, О.А. Пичугин. Полупроводниковые
модуляторы. Л. "Энергия", 1969 (Б-ка по автоматике. Вып. 353).
3. В.А. Беломестных, В.Н. Вьюхин, А.Н. Касперович, Ю.А. Попов,
В.И. Прокопенко, В.И. Солоненко. Многоточечная измерительная система
с коммутатором на полевых транзисторах. - "Автометрия" №2, 1970.
4. Петухов А.А., Попова Л.А., Туфлин Э.К. Ключевые параметры интегрального прерывателя. - «Электронная техника в автоматике». Сборник статей под ред. Ю.И. Конева. Вып.2, М., изд-во «Советское радио», 1971.
5. Калинчук Б.А., Пичугин О.А. Модуляторы малых сигналов. Л., "Энергия", 1972.
6. Авиационные цифровые управляющие комплексы. - Управление Главнокомандующего Военно-Воздушными Силами. Военное издательство Министерства Обороны ССР. Москва - 1972.
7. "О письме Е. Горнева" - "Электроника НТБ", №4, 2007г.